Rechner für multiple lineare Regression

Passen Sie ein gewöhnliches Kleinste-Quadrate-Modell mit einem oder mehreren Prädiktoren an und erhalten Sie Koeffizienten, Gleichung und R-Quadrat.

Rechner für multiple lineare Regression
Geben Sie Y als Liste und X mit einer Beobachtung pro Zeile ein. Trennen Sie die Prädiktorwerte durch Kommas.

Über die multiple lineare Regression

Die multiple lineare Regression modelliert eine numerische Zielgröße als Linearkombination von zwei oder mehr erklärenden Variablen. Die angepasste Gleichung enthält einen Achsenabschnitt und einen Koeffizienten je Prädiktor. Jeder Koeffizient schätzt, wie stark sich die abhängige Variable verändert, wenn der zugehörige Prädiktor um eine Einheit steigt und die übrigen einbezogenen Prädiktoren konstant bleiben. Dieser Rechner nutzt die gewöhnliche Methode der kleinsten Quadrate, bei der die Koeffizienten die Summe der quadrierten Residuen minimieren. Die Daten müssen nach Beobachtungen angeordnet sein. Geben Sie die abhängigen Werte als geordnete Liste ein. Im Feld für unabhängige Variablen steht jede Zeile für die passende Beobachtung; die Prädiktorspalten werden durch Kommas getrennt. Enthält Y fünf Beobachtungen, muss X fünf Zeilen haben. Der erste Y-Wert gehört zur ersten X-Zeile und so weiter. Falsch zugeordnete Datensätze können ein mathematisch gültiges, aber inhaltlich bedeutungsloses Modell erzeugen. Behalten Sie daher die ursprüngliche Reihenfolge bei. Der Achsenabschnitt ist der vorhergesagte Y-Wert, wenn alle Prädiktoren null sind. Ob diese Interpretation sinnvoll ist, hängt davon ab, ob null eine Bedeutung hat und im beobachteten Wertebereich liegt. Ein positiver Koeffizient bedeutet, dass das vorhergesagte Y bei steigendem Prädiktor zunimmt, wenn die übrigen Variablen konstant bleiben. Ein negativer Koeffizient bedeutet das Gegenteil. Koeffizienten hängen von den Maßeinheiten ab: Eine andere Skalierung des Prädiktors verändert seinen Zahlenwert, nicht aber die angepassten Vorhersagen. R-Quadrat misst den Anteil der Variation von Y, den das angepasste Modell gegenüber einer reinen Vorhersage des Mittelwerts erklärt. Bei einem Modell mit Achsenabschnitt liegt es meist zwischen null und eins. Ein Wert von eins bedeutet, dass die angepassten Werte sämtliche beobachteten Ergebnisse reproduzieren; null bedeutet, dass das Modell nicht mehr Variation erklärt als der Mittelwert. Ein hoher Wert belegt weder Kausalität noch nützliche Vorhersagen oder die Erfüllung der Modellannahmen. Für statistische Schlussfolgerungen setzt die Methode wichtige Bedingungen voraus. Der Zusammenhang sollte annähernd linear sein, die Beobachtungen angemessen unabhängig und die Residuenvarianz stabil. Prädiktoren dürfen keine exakten Linearkombinationen voneinander sein. Starke Multikollinearität kann einzelne Koeffizienten instabil machen, selbst wenn die Vorhersagen genau wirken. Dieser Rechner weist eine singuläre Designmatrix zurück, da sich aus vollständig redundanten Prädiktoren keine eindeutigen Koeffizienten bestimmen lassen. Außerdem benötigen Sie mehr Beobachtungen als geschätzte Koeffizienten einschließlich des Achsenabschnitts. Ein Modell mit zwei Prädiktoren schätzt drei Koeffizienten und benötigt hier deshalb mindestens vier Zeilen. In der Praxis sind erheblich mehr Daten wünschenswert. Prüfen Sie Residuenplots, einflussreiche Punkte, Unsicherheitsintervalle, korrigiertes R-Quadrat und die Leistung außerhalb der Stichprobe, bevor Sie wichtige Entscheidungen treffen. Gleichung und R-Quadrat sind nützliche erste Zusammenfassungen, aber keine vollständige Regressionsdiagnostik.

Beispiele für multiple Regression

Diese Beispiele zeigen exakte lineare Zusammenhänge und deren praktische Interpretation.

DatenErgebnisErklärung
Y: 3,5,7,9; X1: 1,2,3,4Y = 1 + 2X1; R-Quadrat 1Steigt X1 um eine Einheit, steigt Y um genau zwei.
Y: 6,9,8,11,12; X-Zeilen: (0,0),(1,0),(0,1),(1,1),(2,0)Y = 6 + 3X1 + 2X2; R-Quadrat 1Die Effekte beider Prädiktoren werden aus fünf Beobachtungen rekonstruiert.
Y: 5,8,11,14; X1: 0,1,2,3Y = 5 + 3X1; R-Quadrat 1Der Achsenabschnitt ist fünf; jede Prädiktoreinheit erhöht Y um drei.
Y: 10,9,8,7; X1: 1,2,3,4Y = 11 - 1X1; R-Quadrat 1Die negative Steigung bedeutet, dass Y je Prädiktoreinheit um eine Einheit abnimmt.

So führen Sie eine multiple Regression durch

  1. Geben Sie die abhängigen Beobachtungen als durch Kommas, Leerzeichen oder Semikolons getrennte Liste ein.
  2. Geben Sie je Beobachtung eine Zeile unabhängiger Variablen ein und trennen Sie die Spalten durch Kommas.
  3. Prüfen Sie, ob X und Y gleich viele Zeilen haben und die Zeilenzahl größer als die Zahl geschätzter Koeffizienten ist.
  4. Wählen Sie Regression berechnen, um die gewöhnlichen Kleinste-Quadrate-Koeffizienten zu bestimmen.
  5. Interpretieren Sie Gleichung und R-Quadrat gemeinsam und prüfen Sie die Annahmen, bevor Sie Schlüsse ziehen.

Häufige Fragen zur multiplen linearen Regression

Wie gebe ich mehrere Prädiktoren ein?

Tragen Sie im X-Feld je Zeile eine Beobachtung ein und trennen Sie deren Prädiktoren durch Kommas. Die Reihenfolge muss derjenigen der Y-Werte entsprechen.

Was bedeutet ein Regressionskoeffizient?

Er ist die geschätzte Änderung von Y bei einem Anstieg dieses Prädiktors um eine Einheit, während die übrigen enthaltenen Prädiktoren konstant bleiben. Seine Einheit hängt von beiden Variablen ab.

Was sagt R-Quadrat aus?

R-Quadrat ist der Anteil der beobachteten Y-Variation, den das angepasste lineare Modell erklärt. Es beschreibt die Anpassung innerhalb der Stichprobe, belegt aber weder Kausalität noch künftige Genauigkeit.

Warum kann die Regression trotz gültiger Zahlen scheitern?

Prädiktoren können vollständig redundant sein oder es gibt zu wenige Beobachtungen. In beiden Fällen lassen sich die gewöhnlichen Kleinste-Quadrate-Koeffizienten nicht eindeutig schätzen.

Bedeutet ein hohes R-Quadrat ein gutes Modell?

Nicht unbedingt. Ein Modell kann trotz hohem R-Quadrat Annahmen verletzen, überangepasst sein, wichtige Strukturen auslassen oder neue Beobachtungen schlecht vorhersagen.